光开关可调交联聚合物凝胶：对表面皱褶与网络松弛的影响
软凝聚态物质
2025-11-13 v1
摘要
具备光响应交联结构的聚合物凝胶可实现可调机械性能和表面形貌，因而被视为具有前景的自适应材料。虽然已有关于黄素交联凝胶的研究聚焦于稀释溶液中的光介导事件，但其在网络层面的机械响应仍不清晰。本文我们设计了具备永久共价交联与动态黄素交联两种交联结构的 PEG 凝胶，使其能够在特定波长的紫外光下进行内在调制。实时傅里叶红外光谱和动态力学分析表明，固化后 365 nm 紫外线照射可驱动快速二聚化，存储模量最高可提高 69%；而通过 254 nm 紫外线照射实现黄素交联断裂的效果相对有限，这与bulk样本中的衰减有关。表面成像揭示了动态交联支配膨胀诱导的皱褶形成与演化。综上，这些结果为具有可编程机械性能和自适应表面拓扑的凝胶的设计原则奠定了基础，推动了智能涂层、致动器及响应生物材料的应用。
引用
@article{arxiv.2511.09520,
title = {Photo-Switchable Cross-Linking in Polymer Gels: Effects on Surface Creasing and Network Relaxation during Swelling},
author = {Alyssa VanZanten and Surbhi Punhani-Schillinger and M. Reed Blocksome and Aditya Ketkar and Shih-Yuan Chen and Michelle M. Driscoll and Robert C. Ferrier, and Caroline R. Szczepanski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.09520},
year = {2025}
}